CN1441154A - 内燃机排气热能转换为电能的方法与装置 - Google Patents
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Abstract
一种内燃机排气热能转换为电能的方法,该方法是将内燃机排气热能收集集中,通过热能/电能转换装置将这部份热能转换为电能。该方法是通过一种主要由半导体热电效应器件构成的热能转换为电能的装置来实现的。该装置是由半导体热电效应器件构成热电转换器,热电转换器一侧联接冷却装置,另一侧联接能交换与收集器;冷却装置与散热器经由循环管道联接连通;热能交换与收集器一端有排气热能入的口管,另一端有废气排出管;热电转换器与电能储存装置电联接。本发明的优点是可回收内燃机的排气热能并转换为电能,可望取代汽车或船舶原有的发电机,达到节约石化能源、减少大气污染和降低内燃机系统运行费用。
Description
技术领域:
本发明涉及一种热能转换为电能的方法与装置,特别是内燃机排气热能转换为电能的方法与装置。
背景技术:
汽车已经成为广泛使用的交通工具,现有汽车基本上使用内燃机作动力,当前世界各国均投入了大量的人力、物力和财力,研究如何降低内燃机的排放和燃油消耗量。但从目前的技术角度来看,尽管内燃机的发明有100多年的历史,但其燃料利用率最高仍只有40%,与此同时还有40%左右的燃料能以热能等方式从排气管排入大气,这样不但造成大量的燃料浪费,而且还带来大量的排气污染、增加了全球的温室效应。另外内燃机自身的发电系统还要消耗1%-2%的发动机动力。虽然电动汽车是比较理想的交通工具,在电动汽车的研究方面尽管也取得了一些可喜的进展,但由于受车用动力电源的局限,无法在短期内实现大的突破,在近期内难以实现大量商业化的电动汽车投入市场。据国外权威资料预测,需要在2010年后电动汽车才有可能大量商业化。
人们在内燃机排气热能利用研究方面投入了很大的人力、物力和财力,利用汽车内燃机排气热能的现有技术是:涡轮增压和溴化锂热制冷在内燃机上的应用。由于涡轮增压带来排气阻力的增加等因素使其应用受到一定的限制;而溴化锂热制冷在内燃机上,由于它对机械振动等因素要求十分苛刻,而无法在行驶的汽车上得到使用。
发明内容:
本发明的目的在于提供一种利用内燃机排气热能的方法与装置,将排气热能转换为电能加以利用。
本发明的技术解决方案是一种内燃机排气热能转换为电能的方法与装置。
内燃机排气热能转换为电能的方法,它是将内燃机排气热能收集集中,通过热能/电能转换装置将这部分热能转换为电能,这种方法主要是采用半导体热电效应器件来实现的,其热能/电能转换装置主要是由半导体热电效应器件构成。
内燃机排气热能转换为电能的装置,它是由热电转换器一侧联接冷却装置,另一侧联接热能交换与收集器;冷却装置与散热器经由循环管道联接连通;热能交换与收集器一端有排气热能入口管,另一端有废气排出管;热电转换器与电能储存装置电联接;其特征在于其热电转换器为半导体热电效应器件。
附图说明:
图1是汽车内燃机排气热能转换为电能的装置结构示意图
具体实施方式:
本发明结合具体实施例参见附图进一步说明如下:
一种汽车内燃机排气热能转换为电能的方法及装置,该方法是将汽车内燃机的排气热能收集集中起来,然后通过热能/电能转换装置把这部分热能转换为电能加以利用,以求提高内燃机的燃油利用率,达到节省能源和降低排气污染的目的。
汽车内燃机排气热能转换为电能的装置,其原理结构参见附图1,它是由半导体热电效应器件构成热电转换器[3],热电转换器[3]一侧联接冷却装置[4],另一侧联接热能交换与收集器[2],热电转换器[3]的半导体热电效应器件在冷却装置[4]和热能交换与收集器[2]两者的温差作用下产生电能;冷却装置[4]与散热器[8]经由循环管道[7]联接连通;汽车内燃机的排气热能经入口管[1]进入热能交换与收集器[2],排气热能交换利用后的废气经废气排气管[5]排出;热电转换器[3]与汽车用电装置或电能储存装置[6]电联接,对汽车内燃机排气热能转换成的电能加以利用。
本发明不仅适用于汽车内燃机排气热能的利用,也可应用于船舶内燃机和电站内燃发电机组。还可用于各种废热和余热的发电。
本发明工作原理是:利用热能交换与收集器件将内燃机的排气废热能量集中、收集起来,再利用半导体热电效应器件将所收集的内燃机排气热能转换为电能。即将内燃机的排气废热能量通过热交换元件和半导体热电效应器件变为电能;并将此电能回馈于汽车、船舶或电站发电机组等用电系统。
本发明的优点是可回收内燃机的排气热能并转换为电能,可望取代汽车或船舶原有的发电机,达到节约石化能源、减少大气污染和降低内燃机系统运行费用。
Claims (3)
1、一种内燃机排气热能转换为电能的方法,它是将内燃机排气热能收集集中,通过热能/电能转换装置将这部分热能转换为电能,其特征在于这种方法主要是采用半导体热电效应器件来实现的,其热能/电能转换装置主要是由半导体热电效应器件构成。
2、一种内燃机排气热能转换为电能的装置,它是由热电转换器一侧联接冷却装置,另一侧联接热能交换与收集器;冷却装置与散热器经由循环管道联接连通;热能交换与收集器一端有排气热能入口管,另一端有废气排出管;热电转换器与电能储存装置电联接;其特征在于其热电转换器为半导体热电效应器件。
3、根据权利要求2所述的热能交换与收集器和冷却装置可以是各不同形式的金属散热器或热管。
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